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  • 電機控制器MOS驅(qū)動圖文介紹
    • 發(fā)布時間:2022-12-09 17:37:26
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    電機控制器MOS驅(qū)動圖文介紹
    通用MCU或DSP的IO電壓通常是5V\3.3V,IO的電流輸出能力在20MA以下,不足以直接驅(qū)動功率MOSFET。所以使用通用MCU或DSP來設計電機驅(qū)動器時,通常需要搭配外部的MOSFET驅(qū)動器,我們稱之為“預驅(qū)”。
    在設計汽車風機、水泵、油泵等電機驅(qū)動控制器時,使用車規(guī)MCU+車規(guī)預驅(qū)+車規(guī)N溝道功率MOSFET,可以適配不同功率、各種通信方式和各種驅(qū)動方式。
    控制器中的功率MOS驅(qū)動
    電機控制器 MOS驅(qū)動圖
    上圖,三相直流無刷電機(包括BLDC和PMSM)功率級驅(qū)動電路使用6個N溝道功率MOS構(gòu)成三相全橋,分為三個連接到電源正極(VBus)的高邊MOS和三個連接到電源負極的低邊MOS。
    控制器通過控制六個MOS的通斷,完成換相,使電機按照預期轉(zhuǎn)動。電機在運轉(zhuǎn)過程中可能會遇到堵轉(zhuǎn)而導致過流,因此MOS驅(qū)動電路需要具有保護功能,以防止燒壞控制器或電機。
    對于單個NMOS來說,在開通時,需要提供瞬間大電流向MOS內(nèi)的寄生電容充電,柵源電壓(VGS)達到一定閾值后,MOS才能完全開通。在MOS開通后,還需要維持合適的柵源電壓(VGS),才可以保持開通狀態(tài)。
    對于低邊MOS,其源極(S)接到電源負極,柵源電壓容易滿足,驅(qū)動較簡單。
    對于高邊MOS,其源極(S)接到電機相線,其電壓是不確定的,如果需要開通,需要通過自舉電路提供柵極電壓,驅(qū)動較復雜。
    電機控制器 MOS驅(qū)動圖
    一般情況下,MOS的導通內(nèi)阻都如上圖所示,隨著VGS的增大而降低,但VGS大于10V之后,下降曲線變得平緩。為了達到最小的導通電阻(RDSON),VGS的取值通常為10~15V。
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